Tubos de perfuração são feitos de aço de alta resistência e baixa liga (HSLA), o qual é ideal devido à sua força, peso e resistência ao ambiente severo.
O grau específico de aço utilizado é determinado de acordo com a aplicação. Em poços profundos, é usado um grau de maior resistência e durabilidade para resistir à deformação ao longo do tempo.
Por outro lado, em poços localizados em áreas remotas onde o peso pode ser um problema, utiliza-se aço de baixo peso, facilitando o transporte.
Na maioria dos casos, as extremidades roscadas do tubo, chamadas conexões de tubo, são feitas do mesmo material ou de um grau mais forte de aço HSLA. Isso garante uma ligação forte e segura de toda a coluna de perfuração, que é o longo tubo oco que fornece o caminho pelo qual a broca é enviada ao poço. Dependendo das operações e do tipo de ambiente, o tubo pode ser revestido com algum tipo especificado de revestimento ou com neoprene. Esse tipo de revestimento proporciona uma cobertura adicional contra condições frequentemente hostis, especialmente dentro ou ao redor do poço, devido ao gás sulfídrico, que pode degradar ou corroer lentamente o aço. Neste contexto, há também o uso de algumas das ligas de aço de alta resistência e baixa liga (HSLA) adequadas na fabricação de tubos de perfuração, conferindo-lhes a resistência necessária para suportar as condições corrosivas da água salgada durante a perfuração em níveis consideravelmente profundos.
As operações de perfuração de petróleo dependem de uma variedade de equipamentos para extrair recursos valiosos debaixo da superfície terrestre. Entre esses componentes essenciais estão os tubos de perfuração, que formam a espinha dorsal da coluna de perfuração. Fabricados com materiais duráveis como aço sem costura, esses tubos são projetados para suportar as exigências das operações de perfuração em ambientes severos. As conexões de tubo conectam as seções individuais dos tubos de perfuração, fornecendo estabilidade e permitindo a transmissão eficiente de torque e fluido de perfuração pelo poço.
Quais são alguns dos tipos de Graus de Material usados na fabricação de tubos de perfuração?
Existem diferentes tamanhos de tubos de perfuração disponíveis. São fabricados com aço de alta resistência e baixa liga (HSLA), com uma variedade de graus disponíveis para atender às condições de uma ampla variedade de programas de perfuração. Alguns são projetados para proporcionar alta resistência para aplicações em poços profundos, enquanto outros especificam baixo peso para facilitar o manuseio em áreas remotas. Eles são fabricados com paredes espessas e de alta resistência, que geralmente determinam a capacidade do material de não entrar em estado de deformação permanente. A escolha do grau mais adequado é geralmente baseada em outros fatores, como o projeto das operações de perfuração, permitindo melhorias eficazes na eficiência de custo.
Os comandos de perfuração, feitos de aço robusto, adicionam peso à coluna de perfuração para auxiliar na penetração da broca na terra. O revestimento de óleo, outro componente crítico, reveste o poço para fornecer suporte estrutural e evitar colapsos. Vários tipos de tubos de aço, incluindo aço inoxidável e aço carbono, são usados ao longo do processo de perfuração, cada um adaptado a requisitos específicos como resistência à tração e espessura da parede. Tubos de aço revestidos, como o aço galvanizado, protegem contra corrosão, estendendo assim a vida útil do equipamento.
Além disso, as operações de perfuração utilizam uma variedade de acessórios, desde hastes de perfuração até conexões de tubos, para melhorar a eficiência e segurança. Cada componente, desde a plataforma de perfuração até o furo, desempenha um papel vital na extração de recursos valiosos de profundidades sob a superfície da Terra. Com normas estabelecidas por organizações como o American Petroleum Institute (API), a indústria de produtos tubulares para perfuração de petróleo (OCTG) garante a confiabilidade e o desempenho dos equipamentos utilizados na perfuração de petróleo.
Qual é o Processo de Fabricação de tubos de perfuração?
O processo de fabricação de tubos de perfuração segue os passos abaixo:
- Fundição e refino: Os materiais brutos são aquecidos em forno até atingirem temperaturas fundidas. O aço, após a fundição, está em sua forma líquida, sendo importante o aquecimento adicional para remoção de impurezas, feito através do refino.
- Laminação quente: O aço fundido flui continuamente na forma de uma longa placa, e então as dimensões especificadas em termos de espessura e largura para o corpo do tubo de perfuração são finalizadas durante a laminação quente.
- Tratamento térmico: O aço recebido após a laminação é submetido aos seus recentes processos de tratamento térmico, incluindo têmpera e abafamento, que moldam sua estrutura interna. Este aço mostra aumento de resistência, tenacidade e soldabilidade.
- Inspeção final: O aço acabado é cuidadosamente inspecionado quanto à precisão das dimensões, qualidade da superfície e propriedades mecânicas.
Como a Corrosão afeta o tubo de perfuração?
Os tubos de perfuração são constantemente ameaçados pela corrosão de gases ácidos, como o sulfeto de hidrogênio, que tendem a deteriorar o material do tubo no ambiente severo do poço, eventualmente causando falha do tubo. O próprio aço pode ser projetado para ser mais resistente à corrosão. A adição de níquel-cromo e outros revestimentos pode ser aplicada sobre a camada superficial do tubo para agir como barreira adicional contra ataques corrosivos. Com uma ampla escolha de graus de material e combinações de revestimentos, os fabricantes de tubos de perfuração podem selecionar a melhor opção para garantir o desempenho a longo prazo, mantendo a segurança em condições severas de poço.
Quais podem ser os Desenvolvimentos Futuros e Tecnologias associados aos tubos de perfuração?
Tudo está em busca de respostas que fornecerão meios de perfuração ainda mais robustos no futuro. Por enquanto, pode haver mais avanços em materiais de tubos de perfuração, talvez até materiais compostos que combinem resistência com a leveza de alguma outra propriedade. Por outro lado, pesquisas podem ser realizadas para levar algumas propriedades do próprio aço a um nível ainda mais avançado, criando ligas austeníticas especialmente projetadas para perfurações mais profundas e mais resistentes à corrosão. Isso poderá revolucionar as práticas de perfuração, levando a recursos que nãoeram possíveis um ano antes; em outras palavras, eles vão ultrapassar os limites do que se pensava ser impossível bem abaixo da terra.
Conclusão:
Os tubos de perfuração são fabricados com aço de alta resistência e baixa liga (HSLA), e o grau é selecionado de acordo com as necessidades esperadas do trabalho. Portanto, poços rasos ou aqueles em locais remotos podem exigir graus mais leves para reduzir a força de tensão. Alguns tubos de perfuração têm uma camada adicional de defesa contra a corrosão por meio de revestimentos de ligas de níquel-cromo. Tudo isso resulta em um tubo de perfuração forte e resistente o suficiente para resistir a pressões intensas, além do ambiente extensivo em que o tubo de perfuração pode ser projetado para experimentar. Traçando o futuro dos materiais de tubos de perfuração, com foco em materiais compostos fortes e avançados ou em um aço evoluído—um equilíbrio de ligas fortes e resistentes o suficiente para continuar impulsionando o que é possível na perfuração.